Датчик пишет на экране 23,47 °C.
Выглядит серьёзно. Два знака после запятой как будто говорят: мы поймали температуру почти до сотой доли градуса.
В списке покупок мы уже решили, чем эту цифру проверять. Пока посылка едет, полезно договориться о словах. Иначе первая таблица со стенда будет красивой и непонятной.
Речь не о курсе метрологии. Речь о четырёх вопросах, которые стоит задавать любой цифре с фермы.
Сначала два разных вопроса
Экран умеет написать 23,47.
Это ещё не значит, что воздух в комнате имеет температуру 23,47 °C.
Первый вопрос: насколько мелко прибор умеет рисовать деления.
Второй: насколько нарисованное близко к воздуху.
Их легко склеить в одно слово «точность». Тогда сотые на экране начинают выглядеть как правда. На ночном решении «укрывать или нет» сотые ничем не помогают. Там нужно отличить воздух около нуля от воздуха около +2 °C. Два градуса. Не две сотых.
Насколько мелкие деления
Возьмите кухонные весы.
Они показывают 83 грамма. Значит, на экране есть место для граммов, иногда даже для десятых. Это мелкость делений. В описаниях приборов её называют разрешением.
Мелкие деления не говорят, что весы честные.
Положите гирю, про которую вы точно знаете: 80 граммов. Весы могут показать 83. Деления по-прежнему мелкие. Ошибка — три грамма.
С температурой то же самое.
23,47 °C означает, что в программе нашлось место для сотых. Сотая доля градуса — это 0,01 °C. Для заморозка такая дробь слишком мелкая, чтобы на неё опираться. Полезный масштаб там — целый градус: ноль или плюс два.
Датчик с крупными делениями, который стабильно показывает целые градусы и не врёт на градус, для ночного решения полезнее прибора, который рисует сотые и при этом плавает.
Насколько цифра близка к воздуху
Второй вопрос как раз про честность.
Насколько показание близко к температуре воздуха, а не к температуре самого датчика, стола или коробки. Это и есть точность.
В паспорте часто написано: ±0,2 °C.
Читается как обещание. На деле это заявление завода: в их проверке промах был не больше двух десятых. Оно не гарантирует, что модуль из конверта, лежащий на вашем столе, попадёт в те же две десятых. Корпус, солнце и соседняя греющаяся плата умеют сдвинуть показание сильнее, чем разрешает паспорт.
Для наших решений планка уже названа в списке покупок: около ±0,3 °C там, где речь о заморозке и об обычном сезоне. Сотые внутрь этой планки не входят. Три десятых — входят. Градус — уже нет: между нулём и плюс двумя тогда не разобрать, похолодало или соврал прибор.
Вернёмся к весам.
Если они каждый раз врут ровно на три грамма, это неприятно, но поправимо. Вы один раз кладёте известную гирю, видите сдвиг и дальше вычитаете его. С датчиком ту же роль играет таяние чистого льда: известно, что там 0 °C. По нему видно, насколько конкретный экземпляр сдвинут. Не насколько мелко он пишет.
Повторит ли он сам себя
Третий вопрос другой.
Один и тот же воздух, один и тот же датчик, несколько раз подряд. Цифры собираются в кучку или прыгают?
Это повторяемость.
Весы, которые всегда показывают 83 при гире 80, повторяют себя хорошо. Они просто сдвинуты. Весы, которые при той же гире сегодня показывают 83, а через час 77, повторяют себя плохо. Вычитать «три грамма» уже не из чего: сдвиг каждый раз новый.
Для ночи это важнее сотых.
Если датчик в спокойном воздухе за час побывал и на 22, и на 24, по нему не решить, было ли похолодание. Он сам себе устроил похолодание.
Четыре датчика рядом с цифрами 22,9, 23,3, 23,7 и 24,1 — это не прыжки одного прибора. Это четыре разных прибора, которые не сошлись. Тоже плохая новость, но другая: мы ещё не знаем, кто из них ближе к воздуху. Об этом как раз стенд. Повторяемость смотрят на одном экземпляре, не на компании соседних.
Уедет ли цифра через месяц
Четвёртый вопрос про время.
Утром прибор честный. Через месяц он показывает на полградуса больше в том же воздухе. Ничего не ломалось, экран по-прежнему красивый.
Это дрейф. Как часы, которые отстают на минуту в неделю. В один вечер отставания не видно. За сезон набегает.
Один удачный час на столе дрейф не ловит. Поэтому мы не будем писать «датчик проверен», имея в виду «мы включили его после обеда». Для сезона нужна отдельная проверка: тот же датчик, тот же известный лёд или тот же соседний прибор, через недели.
Иногда цифра уезжает не за месяц, а за одну ночь.
Датчик влажности намочили росой. Утром он всё ещё показывает «почти 100 %», хотя воздух в теплице уже обычный. Он помнит, что был мокрым. В паспорте это могут назвать гистерезисом. Для хозяйства важно проще: после росы процент обязан вернуться. Если не вернулся, на следующий день по нему нельзя решать, сыро в листве или нет.
Четыре вопроса на одном экране
| Что спрашиваем | Каким словом это называют | Как выглядит в жизни |
|---|---|---|
| Насколько мелкие деления | Разрешение | Экран пишет 23,47, значит сотые на нём помещаются |
| Насколько это близко к воздуху | Точность | Паспорт ±0,2 °C ещё не ваш стол |
| Повторит ли себя в том же воздухе | Повторяемость | Десять раз подряд почти одно и то же |
| Не уедет ли за недели или после росы | Дрейф | Часы, которые понемногу отстают |
Хороший прибор для фермы отвечает на все четыре. Мелкий экран при плохом ответе на остальные три только мешает: ошибка выглядит аккуратнее, чем она есть.
Что мы сможем сказать после стенда
Когда приедут датчики, первый опыт ответит не на всё.
Лёд покажет сдвиг конкретного экземпляра от нуля. Это про точность в одной известной точке.
Три часа в комнате покажут, кучкуются ли повторные показания и насколько соседи разъехались. Это про повторяемость и про разброс между штуками одной модели.
Банки с солью и ночь с запотеванием покажут влажность и память после росы.
Дрейф за сезон этот опыт не увидит. Солнце тоже. Экран от солнца как раз для того, чтобы честный датчик не начал врать из-за корпуса. Сначала нужна цифра, которой можно верить в тени. Иначе на улице не разобрать, греется коробка или плывёт сам сенсор.
В отчёте со стенда мы будем писать этими словами. «Разрешение 0,01 °C» не будет означать «воздух известен до сотой». «Повторяется в пределах двух десятых» не будет означать «за лето не уедет».
Пока можно ничего не включать
Посылки ещё в пути. Для этого текста датчик не нужен.
Если на хозяйстве уже стоит термометр или метеостанция, которым вы доверяете, этого достаточно, чтобы потом положить наш прибор рядом. Напишите об этом в анкете. Письмо на info@fermozavr.ru остаётся запасным путём.
Что приехало и какая цифра вышла странной, пишем в канале «Фермозавр». Рядом с каналом есть закрытая группа для тех, кто заполнил анкету и повторяет опыты.
